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觸覺皮膚再進化 機器人也能穿針引線

如何讓機器人可以靈活動作一直是熱門的研究議題,最近香港城市大學發表了一篇研究,以可撓式感測器模擬人的皮膚觸覺,可以更精巧攫取物體,不論是穿針線還是抓住正在倒水的水瓶,甚至是握住雞蛋不弄破,透過感測器都可以完成動作。這篇研究已刊載於Science的子刊《Science Robotics》。

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香港城市大學團隊以可撓式感測器模擬人的皮膚觸覺,更精巧攫取物體。摘自香港城市大學官網

機器手臂可以抓取東西,是因為裝在爪上的觸覺感測器感應到物體,並進行抓取,但如何將力道拿捏得恰到好處,就是一門大學問。機器人沒有如人類皮膚這樣靈敏的觸感,很難像人類可以做出精細的動作。尤其是東西滑落的時候,人的直覺反應會抓住,但機器手是做不到的,因為機器沒有辦法分辨剪力(Shear force)與垂直力如何作用。

為了解決這個問題,城大博士生閆友璨以及申亞京、潘佳為教授,開發觸覺皮膚,以多層可撓式的磁性感測薄膜結合AI,在施加剪力的時候,感測器如何變形的磁場會被記錄下來,AI會進行計算與學習,達成力的分辨,進而準確抓住物體。根據medgadget報導,該研究表示其超解析度(super-resolution)可達60倍(人類皮膚為40倍),是目前第一個同時實現自解耦(self-decoupling)和超解析度功能的觸覺感測器。

研究團隊希望,未來這個感測器可以是自行適應各種抓握、紋理識別等,應用在下世代的輔具開發,讓輔具能有更精細流暢的操作,以達到更好的人機互動、能更自然地融入於日常生活。

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